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功能化医用材料(八)

生物医用材料具有良好的生物相容性、生物降解性、多功能性和机械加工性等特点,在医学、生物学、药剂学和食品等领域得到了越来越多的关注。为了改善生物医用材料的性能,使其获得更加广泛的用途,功能化生物医用材料是有效的手段之一。在这一期,我们以 功能化医用材料”为题,专门收集了近些年来有关方面的科技文献与资料并汇集成汇编提供给大家,希望对“功能化医用材料”方面有兴趣的朋友和有意愿开发此类技术的朋友起到借鉴与参考作用。由于近几年这方面的文献资料较多,我们将其分八部分提供给大家。这是第八部分。

 

功能化医用材料(八)

 

90、医用胶粘合法修复甲床损伤的效果评价

【作者】姚砚灿梁凯玲陆锦源李秀兵邓华余

【机构】广东省佛山市南海区第四人民医院急诊科

【文献出处】《中国医药科学》2020年01期 

【摘要】目的探析甲床损伤患者采取医用胶粘合法修复效果。方法选取20176月~201812月本院接收80例甲床损伤患者为研究对象,随机分为两组,对照组(n=40)行传统缝合法修复,研究组则接受医用胶粘合法修复,对比两组愈合状况、创面愈合时间及治疗时间。结果研究组治疗优良率为95%,对照组为77.5%,研究组相比于对照组更高,差异有统计学意义(P <0.05);在创面愈合时间及治疗时间方面,研究组均较对照组更低,差异有统计学意义(P <0.05);在并发症发生率方面,研究组为5%,对照组为20%,研究组低于对照组,差异有统计学意义(P <0.05)。结论甲床损伤疾病治疗期间,采取医用胶粘合法修复不仅可以缩短患者创面愈合时间,加快患者创面愈合速度,同时有助于改善患者创口损伤状况。 

 

91、纳米纤维材料应用于医用敷料的研究进展

【作者】戴家木 付译鋆 张广宇 张瑜 张伟

【机构】南通大学, 安全防护用特种纤维复合材料研发国家地方联合工程研究中心

【文献出处】《 棉纺织技术》 20206

【摘要】探讨纳米纤维材料应用于医用敷料的研究进展.以静电纺制备的纳米纤维材料为研究对象,从材料种类、功能化改性和制备三个角度分析了纳米纤维材料用于医用敷料的研究背景、制备技术及其应用现状.认为:纳米纤维基医用敷料的制备及相关应用的研究已经获得较多的关注和进展,但是在力学性能及其功能性促愈方面仍需进一步开发和完善.

 

92、骨科用生物可降解镁合金材料研制及骨科相关生物学功能研究

【作者】康明阳

【机构】吉林大学

【文献出处】《吉林大学》 2018年博士论文

【摘要】目的:医用镁合金作为一种可降解的骨科生物医用材料具有十分光明的临床应用前景。但是目前镁合金为医用材料在应用上存在的最大的障碍就是它腐蚀速度过快,而且腐蚀时会伴有大量气体产生,这大大限制了镁合金的开发和应用。从骨科学角度讲,镁合金的力学性能、降解性能及生物相容性等方面的研究是在骨科领域应用的研究热点。尽管有很多报道或文献使人们对生物可降解镁合金成为骨科新一代内植物材料的前景抱有期望,但目前并无可降解镁合金产品,说明其还需要改进和研究。本论文的研究思路是通过分析选择合金成分,通过合金化设计和制备,在镁基体中添加其他特定合金化元素,来观察其性能的变化,对可降解镁合金力学性能、腐蚀性能、生物相容性、降解产气、毒性等多个方面进行研究和观察,选择或评价各个特性及其结果,为今后的可降解镁合金设计、制备及研究方式选择打下基础,提供可靠依据,为可降解镁合金的研发和应用提供力所能及的支持。方法:(1)镁合金材料成分设计制备及性能研究,从医学和冶金学两方面考察各种合金元素的作用,分析并选定合适的合金元素,通过铸造的方式来制备生物医用镁合金;通过研究镁合金的微观组织、力学性能和耐腐蚀性能,来评价各组分镁合金的性能优劣。(2)镁合金材料体外实验中,通过溶血性研究和细胞毒性研究,进一步评价镁合金的生物相容性中的血液相容性和细胞毒性,并作为筛选镁合金进入下一阶段研究的依据。(3)镁合金材料体外实验中,通过抑菌实验研究来探讨和评价镁合金材料的抗感染潜力及其特点。(4)镁合金材料体内实验中,通过大体观察、血液生化检查及影像学检查等方法,系统观察分析镁合金产气现象。(5)镁合金材料体内实验中,通过血液生化检查及等方法,研究分析在体镁合金对组织、器官的毒性作用。(6)镁合金材料体内实验中,通过病理学检查及扫描电镜实验等方法,研究分析在体镁合金对周围组织的炎症影响和纤维膜形成情况。(7)镁合金材料体内实验中,通过扫描电镜实验方法,研究分析在体镁合金降解模式。(8)镁合金材料体内实验中,通过大体观察、影像学检查及病理学检查等方法,研究分析在体镁合金对周围对骨性结构生成情况的影响。结果:(1)铸态合金的晶粒尺度在50μm左右,且晶界上有不同量的析出物存在。合金都是由α-Mg相(钙在镁中的固溶体)和Mg_(24)Y_5、CaZn_3相组成。其中α-Mg相是基体,Mg_(24)Y_5、CaZn_3相主要集中在晶界处,Mg_(24)Y_5、CaZn_3相的数量及形态不同导致了各成分合金性能的差异。(2)对合金的显微硬度测试发现镁合金I、镁合金II、镁合金III树枝晶区(暗区)和两相区(亮区)显微硬度逐渐增加,以镁合金III树枝晶区(暗区)和两相区(亮区)显微硬度最大,为108±6.2Mpa和154.4±5.5Mpa。(3)对合金的拉伸力学性能进行了测试,发现合金的屈服强度和抗拉强度随含锌量的增加而增大。镁合金III的屈服强度和抗拉强度最大,分别达到了85.6Mpa和143 Mpa,伸长率达到14.9%。(4)各组镁合金压缩弹性模量均接近45GPa,最大压缩模量、抗压强度和压缩屈服点则分别达到53 GPa、272 MPa和113 MPa。但仍较纯镁略高,而未能接近骨的弹性模量(20GPa)。(5)Mg的标准电极电位-2.375 V,镁合金II和镁合金III在Hank's溶液中的腐蚀电位(-1611mV和-1503mV)和极化电阻(0.119/KΩ和0.123/KΩ)均高于镁合金I(-1654mV和0.051/KΩ),而腐蚀速率(8.46×10~(-5)/g·cm~(-2)·h~(-1)和6.69×10~(-5)/g·cm~(-2)·h~(-1))均低于镁合金I(25.4×10~(-5)/g·cm~(-2)·h~(-1))。(6)镁合金I的浸提液浓度分别为100%、75%、50%和25%时溶血率5%,发生溶血反应,而浸提液浓度≤10%时,溶血率5%,无溶血反应;镁合金II和镁合金III组的溶血率均达到5%的要求。(7)采用MTT比色法研究镁合金II和镁合金III的细胞毒性,结果显示镁合金II和镁合金III毒性分级均为0级和1级。(8)镁合金II和镁合金III可对Eco2表现出抑菌性能,抑菌环最大直径分别为23.25±0.343mm和23.10±0.415mm,具有明显选择性。(9)在产气现象方面,镁合金各组间没有明显的区别,软组织包埋的镁合金II和镁合金III试件产生少量或未产生气泡,植入股骨干的镁合金II和镁合金III试件于股骨表面未产生气泡,而在股骨髓腔内则都产生了气体。(10)综合血液、生化检查及重要脏器病理结果来看,镁合金II和镁合金III均未对血液系统、心脏、肝脏和肾脏产生明显的毒性作用,尤其肝脏。(11)炎症细胞反应评级和纤维囊评级中,钛合金、镁合金II和镁合金III,2w时炎症细胞反应评级和纤维囊评级均为III级,4w时均减为II级,进一步的扫描电镜结果显示镁合金II的纤维膜厚度平均值接近钛合金和镁合金III纤维膜厚度的2倍,而镁合金III和钛合金基本持平,约100μm,而大于30μm。(12)股骨的愈合以骨痂修复为主,股骨干形成的外骨痂明显,而影像学证实内骨痂形成受影响,植入物接触面钛合金、镁合金II和镁合金III组均有新生骨小梁形成,进一步BMP-2免疫组化染色结果显示镁合金II和镁合金III在2w和4w时与钛合金对比P值0.05,而8w和12w时P值0.05。结论:(1)选定了锌、钙、钇为合金元素。采用熔铸的方法制备三种铸态镁合金。镁合金组织分析,铸态合金的晶粒尺度在50μm左右,且晶界上有不同量的析出物存在。合金都是由α-Mg相(钙在镁中的固溶体)和Mg_(24)Y_5、CaZn_3相组成。(2)显微硬度测试、拉伸力学性能测试和腐蚀性能测试的结果均为镁合金III的各相性能优于其他两个组分的镁合金;而压缩性能测试的结果未能成功接近骨的压缩性能。(3)溶血性实验表明镁合金I的溶血率存有5%的情况存在,发生溶血反应,需要筛除镁合金I;镁合金II和镁合金III组的溶血率可以达到5%的要求。镁合金II和镁合金III得以保留。镁合金II和镁合金III与镁合金I所表现出的差异应该与其腐蚀电位、极化电阻和腐蚀速率差异相符合,我们认为腐蚀电位、极化电阻和腐蚀速率是非常有价值的研究镁合金性能的切入点,对镁合金的设计制造和生物学性能评价均有重要意义。(4)MTT比色法研究镁合金II和镁合金III的细胞毒性,结果显示镁合金II和镁合金III无明显的细胞毒性,符合生物医用材料的要求。(5)镁合金II和镁合金III确实表现出了抑菌性能,明显具有选择性,这种选择性抑菌性能很可能与钇元素的加入有关。(6)在产气现象方面,镁合金各组间没有明显的区别,软组织包埋的镁合金II和镁合金III试件产生少量或未产生气泡,植入股骨干的镁合金II和镁合金III试件于股骨表面未产生气泡,而在股骨髓腔内则都产生了气体。(7)综合血液、生化检查及重要脏器病理结果来看,镁合金II和镁合金III均未对血液系统、心脏、肝脏和肾脏产生明显的毒性作用,尤其肝脏。(8)炎症细胞反应评级和纤维囊评级中,镁合金II和镁合金III,及镁合金与钛合金间没有明显区别,进一步的扫描电镜结果显示镁合金II的纤维膜厚度平均值接近钛合金和镁合金III纤维膜厚度的2倍,而镁合金III和钛合金基本持平,约100μm,但仍未达到临床应用的要求。(9)股骨的愈合以骨痂修复为主,股骨干形成的外骨痂明显,而影像学证实内骨痂形成受影响,植入物接触面钛合金、镁合金II和镁合金III组均有新生骨小梁形成,进一步BMP-2免疫组化染色结果显示镁合金II和镁合金III短期内可提高BMP-2表达,对成骨有促进作用。

 

93、功能高分子材料在生物医学中的研究应用

【作者】陈跃华

【机构】天津市涉外工业中等职业学校

【文献出处】《化工管理》 2018年17期

【摘要】本文简述了四种功能材料的发展现状。介绍了生物医用高分子材料的研究应用,并且阐述了提高生物医用高分子材料相容性的四种常见方法。

 

94、海藻酸盐医用材料的制备技术及应用现状

【作者】张小林王兰兰翁林邓炳耀

【机构】江南大学 日本冲绳科学技术大学院大学

【文献出处】《棉纺织技术》2019 第4

【摘要】探讨海藻酸盐医用材料的制备技术,对不同制备技术的优缺点进行评价。总结了海藻酸盐医用材料作为组织工程支架、医用敷料和生物微胶囊材料的研究及应用情况。结果表明:海藻酸盐组织工程支架具有较好的生物相容性,可促进组织再生;海藻酸盐敷料具有较好的止血功能和生物相容性,无细胞毒性,可加速促进伤口愈合;利用海藻酸钠优异的成凝胶性能制备药物微胶囊,将其输送到机体并达到靶向治疗效果,可减少药物向四周扩散,提高药物疗效。

 

95、医用无镍不锈钢作为骨植入材料的研究与应用

【作者】王青川张炳春任伊宾杨柯

【机构】 中国科学院金属研究所

【文献出处】《中国医疗设备》2018 第5

【摘要】目前传统不锈钢广泛用于骨植入材料,然而其植入器件仍存在力学强度不足导致的断裂,耐蚀性不足导致的无菌性松动和生物相容性有待进一步提高等问题。近年来中科院金属研究所等研究机构在无镍不锈钢的应用基础研究方面取得了重要的进展,其优异的综合性能对提高骨植入器械在临床应用中安全性具有重要意义。本文主要综述了医用无镍不锈钢作为骨植入材料的最新研究进展和开发产品的临床应用现状,展望了其在骨修复领域中未来的应用前景。

 

96、医用钴合金表面改性技术的研究进展

【作者】于普良杜辉李双胡江山周泽

【机构】武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室 武汉科技大学冶金装备及控制教育部重点实验室

【文献出处】《材料导报》2018 第A02

【摘要】钴合金具有优异的生物力学特性、耐磨损性能和耐腐蚀性能,在医学植入领域有着广阔的应用前景,其表面改性技术已成为医用金属材料的研究热点和重点。本文简述了钴合金材料表面改性技术的优势,包括钴合金材料的生物力学特性、耐磨性能、耐腐蚀性能等。同时归纳了钴合金材料因人体体液腐蚀和摩擦磨损会释放出Co、Cr等金属离子而导致生物致敏等问题。在上述基础上,重点综述了近年来钴合金表面改性技术的研究进展,包括离子注入技术、选区激光熔化技术、真空沉积技术。其中,离子注入技术主要包括氮离子注入、钇离子注入、镧离子注入和钛镍离子注入等;选区激光熔化技术主要包括粉层厚度、激光功率、组分含量、扫描方式和扫描速度等;真空沉积技术主要包括物理气相沉积和化学气相沉积。针对不同钴合金表面改性技术,分别从钴合金材料的生物力学特性、耐磨性、耐腐蚀性和生物相容性等方面进行了归纳分析。最后分析了钴合金表面改性的发展趋势,认为钴合金表面改性技术应朝着高生物相容性、无金属离子释放、生物功能化、高耐腐蚀性和高耐磨性的方向发展。

 

97、用于捕获血液中稀有细胞的功能化材料表面与器件

【作者】宋婉云

【机构】南京大学

【文献出处】《南京大学》 2019年硕士论文

【摘要】稀有细胞是指血液中含量稀少但具有重要研究价值和临床应用价值的细胞,如循环内皮细胞(Circulating Endothelial Cells)、免疫细胞亚群(Immune Cell Subsets)、干细胞(Stem Cells)、循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cells,CTCs)、孕妇外周血中的胎儿有核红细胞(Fetal Nucleated Red Blood Cells,NRBCs)等。研究表明,对捕获到的CTCs进行基因及其分泌物的检测,对恶性肿瘤的早期诊断、个性化治疗以及肿瘤耐药性评估等具有重要的指导意义。而NRBCs包含胎儿完整的遗传信息,在孕早期获得NRBCs并进行基因检测,可以尽早发现严重的遗传缺陷或疾病,在产前诊断领域具有重要意义。每毫升血液中正常血细胞数量超过109个,而CTCs和NRBCs只有几个到几百个,低丰度造成的有效样品量不足是目前稀有细胞捕获效率低的首要原因。目前稀有细胞捕获的方法包括物理法、免疫亲和法以及声学光学等方法,但总体呈现出操作复杂、有效样品量小,难以实现在体原位捕获等问题。针对上述问题,本文首先综述了近年来在稀有细胞捕获和富集领域的相关研究,随后分别用两种方法对医用材料的表面进行了功能化修饰,制备了用于CTCs和NRBCs两类稀有细胞捕获的医用器件,并对材料修饰的化学结构、物理性能、生物性能等进行了表征、验证,实现了稀有细胞的捕获。具体内容如下:1、对近年来在稀有细胞捕获和富集领域的研究进行了梳理,相关研究方法主要包括:(1)物理分选法,如利用细胞大小差异、流体力学性质差异以及介电性质的差异进行的分离;(2)免疫亲和法,如基于化学修饰的方法、免疫亲和分子修饰磁性材料的方法以及基于材料表面微细结构的方法;(3)其他方法包括利用声学、光学等方法进行分离。并对各种方法的特点以及局限性进行了比较。2、基于甲基丙烯酸甲酯(Poly(methyl methacrylate,PMMA)材料,利用紫外光(UV)固化快速实现PMMA材料表面羧基功能化修饰,进一步通过EDC/NHS反应连接抗体,得到捕获特异性CTCs的医疗器件。通过水接触角(WCA)测定和蛋白吸附确定了最优光固化配方;通过甲苯胺蓝染色、衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)等方法对PMMA表面接枝羧基进行了验证;用血小板吸附值、血浆复钙时间、细胞毒性等实验考察了修饰前后PMMA表面的生物相容性;最后利用CFSE对活细胞进行染色,通过显微镜下观察,得到anti-EpCAM抗体修饰的PMMA管可以特异性捕获SGC7901细胞。根据不同细胞表面抗原表达不同的原理,改变竣基功能化PMMA管内连接特异性抗体的种类,甚至可以连接特异性核算适配体、亲和素分子等,实现一种器件的多用化,真正降低成本、简化操作、实现稀有细胞快速分离和富集。3、基于尼龙导丝,设计并制备了用于NRBCs捕获的细胞采集器。首先合成了双亲的羧酸甜菜碱甲基丙烯酸甲醋单体(Carboxybetaine Methacrylate,CBMA),并将其接枝到尼龙导丝表面;然后通过EDC/NHS反应连接CD71抗体,得到了可特异性捕获细胞的导丝。通过傅里叶转换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H NMR)方法验证产物CBMA分子结构;通过ATR-FTIR、甲基红染色、X射线电子能谱(XPS)等验证尼龙表面成功连接CBMA;通过WCA、蛋白吸附值、细胞毒性实验等考察了捕获导丝的生物相容性;荧光显微镜观察和FISH实验验证了功能化尼龙导丝在模拟血液循环系统条件下捕获NRBCs的可行性。本实验使用的尼龙导丝虽然和血液接触面积小,但由于可以实现在体、原位捕获,大大增加了血液样品容量,导丝表面的抗体有更多机会和目的细胞接触,增加了捕获的效率。结合设计的简易化装置,简化操作流程,降低捕获成本,可以实现微创产前诊断的目标,临床应用前景较广阔。

 

98、基于鸡蛋壳膜的三种生物敷料的制备及其伤口愈合功能研究

【作者】李晓云

【机构】华中农业大学

【文献出处】《华中农业大学》 2019年硕士论文

【摘要】为提高鸡蛋副产物的利用率和增加禽蛋附加值,本论文以鸡蛋壳膜(ESM)为原料,利用其吸附特性、抗菌性和抗氧化性,成功制备3种医用敷料(AgNPs/ESM复合膜、ESM粉末/CS医用敷料和ESM多肽/GO/CS复合膜)。通过对复合材料进行表征和功能评价,我们主要得到以下的结果:(1)以化学还原方法制备AgNPs溶液,该溶液在390 nm-400 nm处有显著的吸收峰(AgNPs的特征峰)且粒径范围为2.33 nm-8.73 nm。利用壳膜圆片的吸附特性,采用浸泡吸附的方法,将AgNPs修饰于鸡蛋壳膜表面,制备出AgNPs/ESM复合膜。当AgNPs溶液pH为6时,复合膜呈棕黄色,壳膜可吸附最多的AgNPs;鸡蛋壳膜吸附AgNPs的速率呈先增加、再下降、再增加最后平衡的趋势,浸泡25 h后,吸附达到平衡。X射线能谱分析证明AgNPs成功吸附于壳膜基质上;扫描电镜表征获得AgNPs/ESM复合膜的微观结构,表明我们成功制备出了一种具有多孔网络结构的AgNPs负载型生物复合膜,为后续研究奠定基础。(2)将鸡蛋壳膜浸泡于pH为6的不同稀释倍数的AgNPs溶液中(稀释倍数:0倍、2倍、4倍、6倍、8倍、10倍)25 h后,成功制备了具有不同Ag释放浓度的复合膜。当复合膜浸泡于30%的HNO_3溶液4 d后,复合膜负载的Ag完全释放;采用原子吸收分光光度计测定复合膜中Ag的释放浓度分别为12.63 mg/L、7.11mg/L、2.41 mg/L、0.92 mg/L、0.72 mg/L、0.60 mg/L;当AgNPs的稀释倍数为4-10时,复合膜释放的Ag的浓度在低毒剂量限度以下,此时复合膜具有较好的生物相容性;采用细菌悬浮试验的方法测定筛选后复合膜的抑菌性:所有的膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都具有很强的抑制作用;采用接触角测定法,探究复合膜的吸水特性,发现AgNPs能显著提高鸡蛋壳膜表面的亲水性(鸡蛋壳膜接触角=105.5~°;复合膜接触角=75.0~°),且复合膜负载的AgNPs含量越高,材料越亲水。Brunauer-Emmett-Teller(BET)孔径分析分析表明,AgNPs/ESM复合材料具有较高的表面积(159.08 m~2/g)和合适的孔径(10.92 nm),可有效阻止微生物的渗入侵。因此,该种复合膜(稀释倍数=4)可作为一种潜在的生物医用敷料。(3)以微粉级鸡蛋壳膜粉末和壳聚糖(CS)为原料,制备出ESM/CS复合敷料。采用共混浇铸法,将不同含量的甘油和鸡蛋壳膜粉末共混干燥成膜。通过直观表征发现:当甘油的含量为1%或2%、壳膜粉末含量为0.01 g/mL或0.02 g/mL时,共混膜具有较好的完整性、透明度和均匀的质量分布;所有的共混膜敷料的pH7,呈弱酸性(pH为5.86),可以为伤口的愈合提供酸性环境;采用溶菌酶/PBS体外非酶水解法探究复合膜相对降解情况:在降解液中孵育95 h后,共混膜的相对降解率(RDR=27.07%-35.51%)显著低于壳聚糖膜(RDR=66.10%),壳膜粉末能显著提高复合膜的稳定性;通过测定复合膜吸附牛血清蛋白(BSA)能力,探究复合膜运输营养物质的能力,发现仅当壳膜的添加量为0.01 g/mL、甘油含量为1%或2%时,共混膜的BSA吸收率才能显著增加(壳聚糖膜=46.57 mg/g;共混膜=61.07 mg/g)。采用细菌悬浮试验的方法测定筛选后复合膜的抑菌性:当鸡蛋壳膜的添加量为0.01g/mL和甘油含量为2%时,复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都具有较好的抑菌性。因此,2G-0.01ESM/CS复合膜可作为一种愈合伤口的医用敷料。(4)鸡蛋壳膜经亚硫酸钠还原和碱性蛋白酶酶解后获得具有抗氧化活性的小肽片段,分子量约为31 kDa;采用CCK-8细胞毒性测定方法,测定了氧化石墨烯(GO)的细胞毒性,结果显示:小鼠3T6-Swiss albino细胞活力与氧化石墨烯成剂量依赖性,氧化石墨烯浓度越高,细胞活力越低。当氧化石墨烯的含量为5μg/mL时,细胞活力为90.81%,该种复合膜具有良好的生物相容性;与壳聚糖膜的溶胀率(137.62%)相比,含5μg/mL氧化石墨烯的复合膜溶胀率(160.36%)显著高于壳聚糖膜(P0.05),具有较好的伤口流体吸收能力;采用DPPH自由基清除法测定复合膜的抗氧化能力,当鸡蛋壳膜多肽的添加量为2 mg/mL时,复合膜具有较好的抗氧化能力,可有效清除伤口表面的自由基;采用细菌悬浮试验的方法测定筛选后复合膜的抑菌性:氧化石墨烯显著增强了敷料的抗菌活性,可防止细菌侵染伤口。因此,当氧化石墨烯含量为5μg/mL,鸡蛋壳膜多肽为2 mg/mL时,ESM多肽/GO/CS复合膜不仅具有较好的抗氧化性也具有一定的抑菌性,可作为一种愈合伤口的医用敷料。(5)以昆明(KM)小鼠为动物模型,通过建立全层型皮肤缺损模型以研究三种ESM基生物敷料对小鼠伤口愈合效果的影响。通过对术后第3 d、第5 d和第7 d小鼠伤口进行拍照和记录后发现,术后第5 d,与对照组(创面闭合率为26.67%)和凡士林医用纱布组(创面闭合率为27.15%)相比,AgNPs/ESM组、ESM多肽/GO/CS组和ESM粉末/CS组创面闭合率分别为43.33%、48.67%和56.67%,均显示出较为显著的加速伤口愈合的功效,其中ESM粉末/CS组第3 d和第5 d的愈合效果最为显著。采用Western blotting定量分析方法测定三种ESM基生物敷料对小鼠破损皮肤炎症反应(炎症因子-IL-1β)和细胞增殖(增殖细胞核抗原-PCNA)的影响后发现:AgNPs/ESM组、ESM多肽/GO/CS组和ESM粉末/CS组中IL-1β表达量显著低于对照组和凡士林医用纱布组,其中ESM粉末/CS组中IL-1β表达量最低;另外,相比于对照组、凡士林医用纱布组、AgNPs/ESM组和ESM多肽/GO/CS组,ESM粉末/CS组中PCNA表达量最高。ESM粉末/CS复合膜主要通过抑制小鼠体内的炎症反应和为细胞增殖输送营养物质以加快伤口的愈合速度,缩短了伤口愈合周期。

 

99、高生物相容性医用纺织材料及其研究和应用进展

【作者】付少举张佩华

【机构】东华大学纺织面料技术教育部重点实验室

【文献出处】《纺织导报》2018 第5

【摘要】文章阐述了医用纺织材料的分类及国内外发展现状.以甲壳素、海藻酸、胶原、竹等天然基纤维材料,聚乳酸、聚乙交酯、聚乙丙交酯、聚己内酯、聚三亚甲基碳酸酯、聚对二氧环己酮等合成基纤维材料,海藻酸/壳聚糖、海藻酸/明胶、海藻酸/聚四氟乙烯-聚偏氟乙烯-聚乙烯、细菌纤维素等功能改性纤维材料为例,介绍了高生物相容性医用纺织材料的研究与应用,包括卫生保健(面膜、湿巾等)、防护类用品(医用防护服、手术帽等)、治疗类纺织品(止血纱布、绷带及伤口敷料等)、外科用植入类纺织品和人造器官(人造血管、人工肾等).展望了未来我国高生物相容性医用纺织材料的发展方向.

 

100、可生物降解医用防粘连膜的制备与性能研究

【作者】蔡鲜群

【机构】福州大学

【文献出处】《福州大学》 2018年硕士论文

【摘要】外科术后粘连发生率高达90%,通常会引起严重的并发症,给病人带来极大困扰。本课题采用天然高分子材料羧甲基壳聚糖(CMCs)、羧甲基纤维素(CMCl)以及胶原蛋白(COL)为基质,利用转谷氨酰胺酶(TGase)催化交联反应,制备了可生物降解的新型复合医用防粘连膜,并对其防粘连效果进行了考察。首先制备了不同原料质量配比的未交联CMCs/CMCl/COL复合膜,并对其亲水性能和机械强度进行了考察。研究发现,未交联的CMCs/CMCl/COL复合膜,耐水性跟力学性能都较差,机械强度不足(低于3.0MPa),难以满足医用防粘连膜的要求。在此基础上,利用TGase酶催化交联反应,制备了交联CMCs/CMCl/COL复合膜,并测定了其物理性能和细胞相容性。研究结果表明,质量比为25/25/50的交联CMCs/CMCl/COL复合膜性能均优于质量比为40/40/20和35/35/30的复合膜,其吸水率范围在2181~2856%之间,接触角为74.62±3°,拉伸强度为8.38±0.59MPa,断裂伸长率为122.65±2.86%,体外自然降解时间长达35天,可以满足医用防粘连膜的要求。此外,利用防粘连膜的浸提液培养人成纤维细胞(HSF),发现细胞形态正常,增长状况良好,细胞相对增殖率都大于75%,表明该膜材料具有良好的生物相容性。选择Wistar大鼠建立了腹腔术后粘连模型,考察了交联CMCs/CMCl/COL(25/25/50)复合膜防粘连功能。研究结果表明,该复合膜能显著减少大鼠术后粘连的发生率,且伤口愈合速度较快。通过HE染色和Masson染色发现,该复合膜组的炎症细胞浸润及胶原沉积水平都显著低于空白对照组;血清检测结果发现,复合膜组的羟脯氨酸水平在14.79~16.35 μg/mL之间,明显低于空白对照组的18.87~19.54μg/mL(P0.05);谷丙转氨酶的水平为36.39~40.81U/L,处于正常水平(5~45U/L),说明该复合膜对机体无毒副作用;此外,术后第三周时,大鼠体内的复合膜几乎完全降解,说明该膜具有良好的可降解性。综上所述,本课题制备的交联医用复合防粘连膜具备较强的机械强度和物理性能,在降解性、生物相容性等方面都达到了医用防粘连膜的要求;大鼠实验表明,该防粘连膜能有效促进伤口愈合并预防术后腹腔粘连。